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Evolutionary and developmental basis of host-symbiont interactions in seed bugs

种子虫宿主-共生体相互作用的进化和发育基础

基本信息

批准号：
17F17409
负责人：
徳田岳
金额：
$ 1.47万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-11-10 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17409/
关键词：
昆虫寄生・共生菌細胞ナガカメムシ胚発生細胞内共生細菌

项目摘要

多くの昆虫種は体内に菌細胞という特殊な共生細胞を発達させ、細胞内に有益な微生物を保持するが、昆虫が共生微生物をいかにして取り込み、維持するのかについては理解が進んでいない。本研究では異なる発生経路を示す菌細胞をもつ２種のナガカメムシを対象として、宿主-共生細菌間の相互作用と菌細胞の発生学的基盤の解明を目指した。本年度は、ヒメナガカメムシにUbx-RNAiを施し、成虫の菌細胞に対する影響をFISH法と定量的PCR法で解析した。結果、Ubx-RNAi処理により8日後に菌細胞内の共生細菌の局在異常および存在量の減少が約３分の１の個体で見られた。ところが、各個体のRNAi効果のばらつきが大きく、対照区と比べて統計的に有意な差は見られなかったため技術の改善が望まれる。次に、前年度シーケンスした菌細胞と脂肪体のRNA-seqリードをTrinityでアセンブルした結果、36万個以上のcontigを得たが、細菌様配列が多く混入していたため、共生細菌由来の配列を特異的に除きアセンブル条件を最適化した上で、発現変動解析、遺伝子クラスタリング、アノテーションを進めている。この結果から有意な差を持つ遺伝子を抜き出し、RNAiを実施してUbx-RNAiと同じ影響があるか確認する予定である。次に、ウスイロヒラタナガメムシ共生細菌とセグロヒメナガカメムシ共生細菌のゲノムを解析し、それぞれ506kbp(CDS=410,rRNA=6,tRNA=33), 572kbp(CDS=501,rRNA=3,tRNA=38)の環状全長配列を得た。近縁細菌種との比較解析を行い、別途論文発表する予定である。他にも、本研究に関連した一報の論文を国際学術誌に発表した(Kuechler et al. 2019)。

Many insect species develop special symbiotic cells in their bodies, maintain beneficial microorganisms in their cells, and develop understanding of symbiotic microorganisms in their bodies. This study aims to clarify the biological pathways of bacterial cells, the interaction between host and symbiotic bacteria, and the basis of bacterial cell development. This year, the effects of Ubx-RNAi on adult and bacterial cells were analyzed by FISH and quantitative PCR. Results: After 8 days of Ubx-RNAi treatment, the abnormal amount of symbiotic bacteria in bacterial cells decreased by about 3 minutes and 1 individual was found. The results of RNAi in different individuals are expected to be improved. In the past year, more than 360,000 contigs were obtained from Trinity, and the bacterial population was mixed. The unique distribution conditions of symbiotic bacteria were optimized. The analysis of development and development of symbiotic bacteria was carried out. The result is that there is a significant difference between Ubx-RNAi and Ubx-RNAi. In addition, the analysis of symbiotic bacteria was carried out, including 506kbp(CDS=410,rRNA=6,tRNA=33) and 572kbp (CDS=501,rRNA=3,tRNA=38) circular full-length sequences. The comparative analysis of recent bacterial species and the identification of other species are discussed. His research is related to the publication of a paper in the International Journal of Science (Kuechler et al. 2019).